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Verfahren zur Mattierung bzw. Färbung von Faserstoffen Die Erfindung
betrifft die Erzeugung von Matteffekten oder Färbungen auf Faserstoffen unter Verwendung
von ungefärbten oder gefärbten Pigmenten. Unter Faserstoffen werden in erster Linie
Textilien verstanden, also Fasern und Gewebe aus Baumwolle, Wolle, Seide, Kunstseide
aller Art, gute, Hanf, Leinen, ferner auch solche aus Glas, sowie sog. vollsynthetische
Faserstoffe wie Superpolyamide, Polyvinylverbindungen u. dgl. Als Werkstoff aus
gepreßten Fasern steht Papier im Vordergrund, aber auch andere flächenförmige natürliche
oder künstliche Fasermaterialien, wie z. B. Leder, Strohgeflechte u. dgl., können
nach dem neuen Verfahren behandelt und veredelt werden. Als Pigmente eignen sich
für das Verfahren alle wasserunlöslichen Farbstoffe anorganischer oder organischer
Natur, also z. B. sowohl Eisenoxyde, Ruß, Chromoxyde und Farberden aller Art, als
auch Küpenfarbstoffe, unlösliche Azofarbstoffe vom Typus des Hansagelb, Kupplungsprodukte
aller möglichen Farbbasen mit Deriv aten derp-Oxy-naphthoesäure, Benzidinpigmente,
ferner Cu-Phthalocyanine usw. Für Mattierungen kommen die bekannten Weißpigmente,
wie z. B. Bariumsulfat, Titanoxyd usw., in Frage.
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Pigmente haben als solche bekanntlich keine direkte Affinität zu Faserstoffen.
Falls man technisch brauchbare Färbungen mit Pigmenten herstellen will, so müssen
grundsätzlich zwei verschiedene Bedingungen erfüllt werden. Erstens müssen die Pigmente
in der Behandlungsflotte gleichmäßig verteilt sein, weil sonst keine gleichmäßigen
Färberesultate zu erwarten sind, und zweitens muß das Pigment mittels eines Bindemittels
auf dem Faserstoff fixiert werden.
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Es ist zwar bekannt, daß man nicht oder nicht wesentlich sedimentierende
Pigmentsuspensionen dadurch herstellen kann, daß man in üblicher Weise gefällte
oder gemahlene Pigmente mit flüssigen oder
gelösten hochmolekularen
Stoffen anreibt. Unter diesen hochmolekularen Substanzen nehmen die Eiweißstoffe;
wie Gelatine; Leim, Albumin und Kasein, als typische Emulsions- bzw. Schutzkolloide
und Pigmentträger eine hervorragende Stellung ein. Sie gewährleisten die Stabilität
feindisperser Systeme und vermögen diese sogar in einem bestimmten Umfange vor Störungen
durch äußere Einflüsse zu schützen. Verwendet man die Eiweißstoffe in einer zugleich
zu; Fixierung der Pigmente ausreichenden Menge, so erhält man nach derselben Arbeitsweise
zwar lebhafte und egale Färbungen bzw. Matteffekte; welche jedoch in der Waschechtheit
höheren Ansprüchen nicht genügen können, selbst wenn man die Stoffe durch Hitze
oder Einwirkung von gerbenden Substanzen, wie z. B. Formaldehyd, härtet. Hervorragend
wasser-und waschechte Färbungen oder Matteffekte bedingen die Verwendung von hartbaren
Kunstharzen, wie beispielsweise Harnstoff-CH20- oder Melamin-CH20-Verbindungen als
Bindemittel. Diese Harze bzw. deren Primärkondensate weisen aber nicht nur keine
Schutzkolloideigenschaften auf, sondern vermögen oft schon in kleinsten Mengen infolge
der Abspaltung von Formaldehyd hochmolekulare Stoffe in wäßriger Lösung zu koagulieren
und zur Ausflöckung zu bringen.. Es ist zwar bekannt, daß»mittels alkalisch reagierender
Substanzen in wäßrige Lösung gebrachtes Säurekasein unter gewissen Bedingungen in
Gegenwart größerer Mengen Formaldehyd als stabiler Emulgator für organische Lösungsmittel
dienen kann (vgl. Patentschrift 748 833). Bei diesem bekannten Vorschlag
wird die gleichmäßige Verteilung des Pigmentes durch die Gegenwart von zwei nicht
mischbaren flüssigen Phasen gewährleistet, die zusammen eine haltbare Emulsion ergeben.
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Es würde nun gefunden, daß Kaseinlösungen unter ähnlichen Verhältnissen,
d. h. in Gegenwart von Formaldehyd oder Formaldehyd abspaltenden Verbindungen auch
als Schutzkolloide für hochdisperse rein wäßrige, dünnflüssige Pigmentsuspensionen
mit einem totalen Feststoffgehalt von weniger als ioo g im Liter Suspension geeignet
sind: Letztere können daher mit hartbaren, formaldehydhaltigen Kunstharzen bzw.
deren Primärkondensaten oder Bildungsgemischen kombiniert werden, ohne daß in den
Behandlungsflotten eine Verminderung der Pigmentdispersität eintritt. Es gelingt
daher mittels solcher Suspensionen, Pigmente gleichmäßig und mit guter Echtheit
auf Faserstoffen zu fixieren. Die dabei bevorzugte Arbeitsweise ist das Färben am
Foulard oder in einer anderen Vorrichtung, bei welcher der Faserstoff mit der das
Pigment enthaltenden Flotte getränkt und der Überschuß der letzteren gleichmäßig
wieder abgepreßt öder abgeschleudert wird.
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Pigmentfärbungen fallen um so schöner; lebhafter und kräftiger, Mattierungen
um so ausgiebiger aus, je feiner das Pigment in der Foulardflotte verteilt ist.
Es hat sich gezeigt, daß besonders gute Resultate dann erzielt werden, wenn sich
die Dispersität der Farbstoffe kolloiden Dimensionen nähert oder gar diese erreicht,
d. h. wenn man Pigmentpräparate verwendet, welche, mit Wasser verdünnt, durch Filterpapier
hindurchzulaufen vermögen, ohne auf diesem einen merklichen Rückstand zh hinterlassen<.
-In. diesem feindisper.Aen Zustande sind Pigmentfarbstöffe für den vorliegenden
Zweck nicht nur weit ausgiebiger, sondern ergeben auch schönere- Nuancen,. Der dadurch
erzielten Einsparung an Farbstoff entspricht eine solche an Bindemitteln, was den
weiteren großen Vorteil in sich schließt, däß die behandelten Gewebe eine relativ
unwesentliche Versteifung erfahren.
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Die Schutzwirkung des Alkalikaseinats auf das Pigment erstreckt sich
nicht nur auf die Dauer des Färbeprozesses, sondern auch auf das Eintrocknen der
Färbe- und Mattierungsflotte auf dem Gewebe. Die einzelnen Fasern des letzteren
werden also mit einem aus Bindemittel und hochdispersem Pigment bestehenden, feinen
Film überzogen. Härtet man diese Effekte, indem man z. B. das Gewebe anschließend
kurze Zeit auf höhere Temperatur erhitzt, so bilden sich aus den vorhandenen Kunstharzen
bzw. Primärkondensaten -gegen Wasser und organische Lösungsmittel vollkommen resistente
und unschmelzbare Verbindungen, wobei das Kasein ebenfalls unlöslich und in die
entstehende Harzmasse miteinbezogen wird. Auf diese Weise eihält man lebhafte und
egale Färbungen bzw. Matteffekte, die zugleich eine ausgezeichnete Wasser-, Wasch-
und Reibechtheit aufweisen.
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Die Menge ,des zuzusetzenden Kaseinats--.richxet sich nach der Art,
der Menge und dem Dispersitätsgrad des Pigmentes in der Behandlungsflotte. Sie kann
von etwa z g/1 bis gegen ioo g/1 schwanken, vorzugsweise wird man zwischen 5 und
2o g Kaseinat pro Liter verwenden, jedenfalls aber mindestens so viel, daß eine
Koagulation der Pigmentteilchen während des Färbe-. Prozesses mit Sicherheit vermieden
wird.
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Unter Alkalikäseinat wird die Verbindung von Säurekasein verstanden,
welche beim Auflösen dieses Eiweißstoffes in Wasser unter Zusatz von alkalisch reagierenden
Substanzen wie z. B. Borax, Trinatriumphosphat,Ammoniak, Na 0 H; Triäthanolamin,
Guanidincarbonat usw: erhalten wird.
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Vorteilhaft ist es, reines, d. h. z. B. nach der deutschen Patentschrift
744 127 gereinigtes Kasein anzuwenden, welches für Pigmentsuspensionen eine besonders
ausgeprägte Schutzwirkung aufweist.
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Foulardflotten, die neben dem feinverteilten Pigmentfarbstoff und
dem hartbaren Kunstharz eine nicht zu große Menge Alkalikaseinat enthalten, muß
in der Regel zwecks Erzielung vollkommen egaler Färbungen noch eine gewisse Menge
eines Schleimstoffes wie z. B. Tragant, Jöhannisbrotkernschleim; Methylcellülose,
Alginat, celluloseglykolsaures Natrium u. dgl.- zugesetzt werden. Diese Zusätze
haben den Zweck, die Viskosität der Foulardflotten zu erhöhen und damit das sog.
Wandern derselben innerhalb des Gewebes zu verhindern.
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Ferner können den Färbe- oder Mattierungsflotten "auch weitere Bindemittel
in gelöster oder dispergierter Form zugesetzt werden; wie z. B. Kunstharze, Polyvinyl-
oder Polyäcrylverbindüngen, Kautschuk- oder Chlorkautschukderivate - usw. in manchen
Fällen können auch Weichmacher von vorteilhafter Wirkung sein, in anderen der Zusatz
von Füllstoffen wie- Stärke, Dextrin, Sulfitablauge u. dgl: Durch die Mitverwen=
i Jung von Paraffinsuspensionen u. dgl...können .auch
wasserabstoßende
Effekte mit den Färbungen oder Mattierungen verbunden werden.
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Durch die nachfolgenden Beispiele soll das Verfahren näher erläutert
werden, ohne daß damit dessen Umfang eingeschränkt ist. .
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Beispiel i Ein Glanzviskosegewebe wird in eine Flotte getaucht, die
in 1
16 g Titanweiß; ao g Dimethylolharnstoff und
13,5 g Natriumkaseinat
enthält. Nach dem Abpressen der überschüssigen Flüssigkeit wird das Gewebe 15 Minuten
bei iio° getrocknet. Man erhält einen sehr starken, wasch- und reibechten Matteffekt.
Beispiel 2 Ungeleimtes Papier wird mit einer Pigmentsuspension folgender Zusammensetzung
getränkt
| Pigmentfarbstoff, hergestellt durch Kupp- |
| lung von 2, 3-Oxynaphthoesäure-q.'-chlor- |
| 2'-methylanilid mit diazotiertem 2-Me- |
| thyl-4-chlor-i-aminobenzol in feindis- |
| perser Form ...... ..... . . . . . . . . . . . . 2,5
g |
| Kasein, gereinigt nach der Patentschrift |
| 744 127, Beispiel 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15,09 |
| Guanidincarbonat .................... 1,0 g |
| Wasser.............................. 824,59 |
| Harnstoff ................. ........ 10,0 g |
| Thioharnstoff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,0 g |
| Formaldehyd 36,5 0/0 . . . . . . . . . . . . . . . . .
35109 |
| 5°/oige Natriumcitratlösung vom PH 5,5 10,0 g |
| Tragant-Verdickung 00/1000 . . . . . . ioo,o g |
| 1000,0 g |
Nachdem Abquetschen des Papiers zwischen Gummiwalzen läßt man dieses bei gewöhnlicher
oder leicht erhöhter Temperatur trocknen und erhält eine gleichmäßige, rote Färbung
von guter Wasserechtheit.
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Beispiel 3 Mit der im Beispiel 2-angegebenen Farbflotte wird ein Gewebe
aus Glasfasern imprägniert. Nach dem Eintrocknen der Färbung wird. bei 70° getrocknet
und hierauf 6 Minuten bei z55° gehärtet. Das Glasgewebe, das eine gleichmäßige rote
Nuance angenommen hat, kann mehrere Minuten in verdünnter Natronlauge gekocht werden,
ohne daß seine Färbung verblaßt.
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Beispiel 4 .
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25 Gewichtsteile hochdisperses Cu-Phthalocyanin werden in 73 Teilen
einer io0/0igen Lösung von Triäthanolamin-Kaseinat und 2 Teilen Natriumlaurylsulfat
angerieben. - 5 g der entstehenden Paste vermischt man mit weiteren 150 g io0;0iger
Kaseinatlösung, verdünnt mit 70o g Wasser und setzt
50,9 zu einem 850/0igen
Sirup eingedampfte Lösung von Hexamethylolmelaminmethyläther sowie Zoo g Tragantlösung
00/100o hinzu und stellt die Flotte mit Wasser auf i 1 ein. Mittels dieser Suspension
wird ein Gewebe aus Superpolyamidfasern am Foulard gefärbt. Nach dem Trocknen bei
leicht erhöhter Temperatur wird das Gewebe 5 Minuten auf i60° erhitzt. Man erhält
eine lebhafte egale Färbung von außerordentlicher Licht-, Wasch- und Reibechtheit.
Beispiel 5 Ein Gewebe aus Viskose-Zellwolle wird am Foulard mit folgender Flotte
geklotzt:
| Pigment aus diazotiertem 4-Benzoylamino- |
| 2, 5-diäthoxy-i-aminobenzol, gekuppelt |
| mit ß-Oxy-naphthoesäureanilid........ i g |
| Kasein............................... 8 g |
| Borax ............................... i g |
| Harnstoff ............................ io g |
| Formaldehyd 40 Volumprozent . . . . . . . . . 309 |
| Methylcellulose, hochviskos . . . . . . . . . . . . 5 g |
| Wasser............................... 9459 |
| i ooo g |
Der Pigmentfarbstoff soll so fein verteilt sein, daß die gesamte Flotte praktisch
ohne Rückstand durch ein Filterpapier normaler Porenweite hindurchläuft. Der damit
gefärbte Stoff wird nach dem Trocknen io Minuten auf i40° erhitzt, worauf er eine
sehr gute Waschechtheit aufweist. Der Harnstoff kann ganz oder teilweise durch Biuret,
Thioharnstoff, Dicyandiamid usw. ersetzt werden. Die zartblaue Färbung ist durch
Hydrosulfit reinweiß ätzbar und kann auch als Grundierung für Buntätzen mittels
Küpenfarbstoffen benutzt werden.
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Beispiel 6 Aus Säurekasein, welches nach der Patentschrift 744 127,
Beispiel 4, gereinigt worden ist, wird unter Zusatz von Ammoniak eine Z50/0ige Lösung
hergestellt. In 87,5 g dieser Lösung werden 2,5 g des Kupplungsproduktes aus 3,
3'-Dichlorbenzidin und Acetessiganilid möglichst fein verteilt. Die erhaltene Pigmentpaste
verdünnt man mit 500 g Wasser, fügt 6o g Dimethylolharnstoffdimethyläther
und Zoo g einer 60/0igen Lösung von johannisbrotkernmehl zu und stellt auf Z 1 ein.
Mit dieser Klotzflotte behandelt man am Foulard ein Mischgewebe aus Natur- und Viskoseseide.
Nach dem Trocknen bei i20° erhält man eine lebhafte gelbe Färbung von guter Waschechtheit.
Mit derselben Flotte können auch Mischgewebe, die beispielsweise aus Wolle-Schappe
oder Viskose-Acetatseide bestehen, gefärbt werden. Auch auf Leinen-, Hanf- oder
Jutegeweben erzielt man in analoger Weise lebhafte und egale Färbungen.
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Beispiel 7 15 g Indanthrenblau RS (vgl. Schultz, Farbstofftabellen,
7. Aufl. Nr. 1228) werden unter Zusatz von 3 g hochsulfiertem Rizinusöl, 12 g nach
der Patentschrift 744127, Beispiel 4, gereinigtem Säurekasein, 2 g Borax und 68
g Wasser in einer Kolloidmühle so lange gemahlen, bis die entstandene Paste in Verdünnung
mit 5 bis io Teilen Wasser durch gehärtetes Filterpapier (Marke Selecta Nr. 575
von Schleicher & Schüll) ohne Rückstand hindurchläuft.
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5 g dieser Paste, enthaltend o,75 g Farbstoff, vermischt man mit weiteren
2o g einer i50/0igen Lösung von gereinigtem Säurekasein, fügt eine mittels Wasser
und ioog 60/0igem Tragantschleim verdünnte Lösung von 2o g Melamin in 8o g 36,50/0igem
Formaldehyd hinzu und stellt schließlich mit Wasser auf 1 1 ein.
Mit
dieser Flotte tränkt man am Foulard ein Baumwollgewebe. Nach dem Trocknen im Dampftrockenschrank
wird dasselbe in einem elektrischen Härtekasten einige Minuten auf 16o° erhitzt.
Man erhält eine egale blaue Färbung, die einer mehrmaligen kochenden Seifenwäsche
standhält und eine gute Reibechtheit aufweist.
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Beispiel 8 3 g eines feinkörnigen Eisenoxydpigmentes werden in io
g einer 15%igen Natriumkaseinatlösung angerieben. Man setzt dann weitere go g dieser
Kaseinlösung, io g Butanol, 50 g Wasser und 50 g Hexamethylolmelaminmethyläther
sowie 6o g 6%ige Tragantlösung hinzu und stellt mit Wasser auf i i.
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Baumwollpopeline wird am Foulard mit- dieser Flöttebehandeit,getrocknet
und dieFärbung durchErhitzen des Gewebes während 6 Minuten auf 15o° fixiert. Nach
dieser Operation ist der Griff des hellbraun gefärbten Stoffes etwas steif, kann
aber durch Kalandern voll und weich gemacht werden. Die Färbung zeichnet sich durch
eine hervorragende Waschechtheit aus.
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Verwendet man anstatt 3 g Eisenoxydpigment pro Liter Flotte
0,5 g Gasruß, so erhält man eine zarte, silbergraue Färbung von ebenfalls
ausgezeichneter Echtheit. An Stelle von Hexämethylolmelaminmethyläther kann mit
ähnlicher Wirkung auch der entsprechende Glykoläther verwendet werden. Beispiel
g io g einer Paste, welche neben 1,5 g hochdispersem Gasruß 0,3 g hochsulfiertes
Rizinusöl und als Schutzkolloid 1,2 g Natriumkaseinat enthält, verdünnt man mit
50 g Wasser und vermischt die erhaltene dünnflüssige Suspension vorsichtig
mit einer Lösung von 2o g Melamin in 8o g 36,5%igem, neutralisiertem Formaldehyd.
Unter Zusatz von 5 g Äthylenglykol stellt man hierauf mit Wasser auf 1 1 ein.
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Mit der durch ein Faltenfilter filtrierten Pigmentsuspension tränkt
man Zellwollekammzug, schleudert ab, trocknet bei 5o bis 6o° und kämmt auf dem Gillbox.
Man erhält eine silbergraue Färbung von ausgezeichneter Wasserechtheit.
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Beispiel io io g eines pulverförmigen Präparates, enthaltend i2;5
°/, Cu-Phthalocyanin, 37,5 % Farbstoff aus diazotiertern 2-Nitro-4-chloranilin und
Acetessigsäure-ochloranilid, 40 0/0 Na-Kaseinat und io % Sülforicinoleat werden
in 40 g Wasser suspendiert. Der Pigmentsuspension fügt man 40 g eines wasserlöslichen
Kondensationsproduktes aus Harnstoff und Formaldehyd gelöst in 30 g Wasser sowie
30 g eines wäßrigen Präparates, enthaltend 22,5 % Polyvinylacetat und 2,5
g Glyzerintributyrat hinzu: Die Flotte stellt man hierauf unter Zusatz von ioo g
60/0iger Trägant= Lösung mit Wasser auf r 1 ein: Gebleichtes Wollgarn wird darin
bei gewöhnlicher Temperatur i Minute umgezogen, abgeschleudert und im Trockenschrank
getrocknet. Hierauf geht man in ein Bad von i%iger Ameisensäure, schleudert erneut
ab und trocknet bei 6o bis 8o°. Man erhält eine lebhafte grüne Färbung von guter
Wasserechtheit und außerordentlicher Lichtechtheit. Der weiche Griff der Wolle wird
durch die Pigmentfärbung nicht wesentlich beeinflußt.